Sunday, August 11, 2019

Tumbling Toy

這並非甚麼新玩意,網上有木造或紙造的,我綱巧在家找到一隻幾(?)十年前的滑鼠,當年的機械滑鼠裡有個球體的東西,它表面是橡膠但內裡是金屬,夠重使整個結構翻動落斜坡。


這東西原理很簡單,由於在斜坡上,球體會向下滾。整個結構重心就移到下面,並以下輪為支㸃,上輪就離地,整體翻一下。翻完後球體又向下滾,重覆以上動作。


球體雖要夠重才可達至這效果,如果球體不夠重的話,就要想辦法減輕結構的重量,或加長尾部的長度(如果不會大大增加了整體重量)使球體產生的力矩增大。


Sunday, June 16, 2019

逆轉Wobbler Man玩具



網上看到這樣的Wobbler Man 玩具頗有趣,想到如果背板能一直向上昇那麼Wobbler Man 就不會掉下了。https://thewoodenwagon.com/woodentoy/BCB20012.html





這東西構造很間單,兩組Technic Track每組用兩個Sprocket支持著,其中一個Sprocket是用來帶動Track的。


Track上有孔可裝上Axle with stop, 然後加上Technic bush 1/2, 其中一個bush是固定axle,另一個bush是減低rotor跌出的機會。


固意使底部有㸃倾斜,也是用來減低rotor 跌出的機會。


Technic rotor 3 blade 兩塊合起來。




Thursday, May 23, 2019

兩輪自動平衡車




這是利用不倒翁原理來建構的兩輪自動平衡車,不倒翁把重心放得很低,把它推到一邊時重心會提高了,球型的底部使它自動返回低重心位置。https://en.wikipedia.org/wiki/Roly-poly_toy



因電池盒很重,把它盡量置於低位可使整部車的重心低下來。




至於「球型的底部」就靠兩個Balloon Tyre 68.7x34,事實上這Balloon Tyre不是很「球型」,是手上可找到最接近的東西了。




車上其它部件如馬達及齒輪裝上後會引至左右不平衡,這時可利用那搖控接收器來平衡它。




Thursday, April 18, 2019

Watt's Linkage 的光繪攝影

Watt's Linkage 是用簡單的機構產生一段直線運動,當它完成整個行程時就會行走出一個像的軌道。這次我就把LED燈放在這機構上,然後用相機延長曝光時間拍下它的軌跡。




這是基本的Watt's Linkage 機構:





當Watt's Linkage全部處於水平時機構會遇上Dead Point 狀態,需要加上一些連桿來幫它越過Dead Point:



前面放一張白紙做螢幕,盡量緊貼LED,否則光點會變得太大:







Friday, April 05, 2019

靠地心吸力行走的Ramp Walker

很久以前有一種木製玩具Ramp Walker只靠地心吸力就可用兩腳行落斜坡,這次我也試試動手組裝一個來玩:

完成品是這樣的:


我首先參考了Roberto Lou Ma 的設計,發現腳部是一個球體的表面,使整個身可以兩邊擺動。當身體擺向左邊時右腳就因地心吸力踏前,然後身體就向右擺動,這時左腳就會踏出,如此重復就可行落斜坡了。

可是找個球體表面的LEGO件有㸃困難,後來又看到另一個方式,竟然用活頁夾也可做到,我就明白到兩邊擺動是很重要,特別是LEGO塑膠不夠重就要用此方式才有機會做到。左右擺動就如鐘擺一樣,那Axle越長擺動的時間就越長,因此要找不同長度的Axle本來試試那種行得比較好。

雖然沒有球體表面的LEGO,腳部還是用了有弧形的Cam來做:




腿部只是用Axle構成,要檢查是否活動自如。身體前後都有用Axle及Spacer來限制腿部的活動范圍。




至於那斜坡,我就用一本硬皮書做成,再在上面放一塊布使Ramp Walker行得好些。斜坡的斜度需要一些試驗,不夠斜Ramp Walker就不會自動行,太斜它就會仆。



那個Storm Trooper 人仔只是用來裝飾的。

Monday, March 11, 2019

Bump and Go Car

數十年前的玩具設計師用純機械方式己可做到玩具車碰上障礙物後能自動轉向的效果,結構簡單又低成本,以下就看看原理是如何做到:


用一個馬達提供動力,可接上齒輪使其扭矩加大。


做一個支架來安裝錐齒輪,然後再把動力傳到車輪。




原理是這樣:沒有障礙物時,動力傳到車輪,車就向前行。遇到障礙物時,車輪不能動就迫使支架整體迴轉,直至轉到沒有障礙物方向時,車輪又可行了,車就朝沒有障礙物的方向走開。



這跟前一篇Never Fall Bumper Car 都是很聰明的設計,這次就用上了有㸃像差速器(Differential Gear)的原理,就是某種動作有優先,當優先動作不行時就變成次級動作,就像能作出一些反應似的。

Thursday, February 07, 2019

不會跌出檯邊的車

想起很久以前玩過一種上鏈的玩具車,它神奇地走到檯邊時不會掉下,馬上自動轉彎,經過一番研究後組裝了以下的Never Fall Bumper Car (以下簡稱Bumper car):


Bump Car 外觀:



原理是這樣的:
組裝一部用馬達驅動的車,其中一個車輪由馬達經齒輪驅動,車能向前行就靠這輪的動力


另一個輪接到差速器,直向前行的時候整個差速器旋轉,右輪帶動左輪一起轉,轉彎時左右輪的速度不一樣,用差速器就可使左輪慢些,停止,甚至反方向轉。


由車底看


第三個輪就跟之前兩個成90度(以下稱「90度輪」),當前輪越過檯邊時就靠它起轉彎作用。這車輪是由同一馬達經錐齒輪推動,轉速跟上述的後右輪一樣。下圖由車底方向看:


注意這個90度輪要比後輪高一點,即在桌面上行走時它應離開桌面一點。當車行走時它一直離地空轉。



前輪其實是一對Lego Cone 4x4x2,當前輪越過檯邊時需要那斜面使它容易返回檯上。還有那穿著的Axle是可以有點擺動的。


車越過檯邊時能自動轉彎是全憑前輪跟90度輪的配合,當車未過檯邊時,前輪和後輪跟檯面接觸,90度輪跟檯面離開一點,車就一直向前行。


當車越過檯邊時,前輸向下跌,90度輪跟檯面接觸,使車馬上向左轉。


當前輪因車轉彎開始返回檯面時,左前輪先上檯面,使整組前輪的懸掛傾斜,左輪上了檯面後90度輪依然跟檯面有接觸。這情況持續直至前右輪上了檯面為止。




車身轉了多少角度右輪才上檯面是重要的,轉得不夠的話會「上檯失敗」導致整架車掉下的。我發現前輪跟90度輪接近些,兩個前輪離開多一些都有幫助。目前的距離及輪距都是試出來的,LEGO可用的Cone欵式只有兩種,暫時只找到這個設計可達至不跌的效果。


因手上沒有那上鏈的玩具車,只能從Youtube參考,要鳴謝以下xUmp視頻提供參考資料: